02. 디지털 입출력: 버튼으로 세상과 소통하기

1. 디지털 입력(Digital Input)이란?

1장에서는 아두이노가 전기를 내보내 LED를 켰습니다(출력). 이번에는 아두이노가 외부로부터 전기가 들어오고 있는지 확인하는 '디지털 입력'을 배웁니다.

디지털 신호는 딱 두 가지만 존재합니다.

• HIGH (1): 5V 전압이 들어옴 (버튼이 눌림)
• LOW (0): 0V 전압이 들어옴 (버튼이 안 눌림)

2. 브레드보드(Breadboard) 사용법

전선을 아두이노에 직접 꼬아 붙일 수는 없겠죠? 그래서 우리는 납땜 없이 회로를 구성할 수 있는 브레드보드(빵판)를 사용합니다.

3. 중요: 플로팅(Floating) 현상과 저항

버튼을 아두이노에 연결할 때 가장 실수하는 부분이 '저항'을 빼먹는 것입니다. 저항 없이 버튼을 연결하면 아두이노는 버튼을 안 눌렀을 때 0인지 1인지 몰라 갈팡질팡하게 되는데, 이를 플로팅(떠 있는 상태)이라고 합니다.

4. 💡 실습: 버튼으로 LED 제어하기

2번 핀에 버튼을, 13번 핀에 LED(내장)를 사용하여 버튼을 누르는 동안만 불이 켜지는 코드를 작성해 봅시다.

void setup() {
    pinMode(13, OUTPUT);       // LED를 출력으로 설정
    // 내부 풀업 저항 사용 (버튼을 안 누르면 1, 누르면 0이 들어옴)
    pinMode(2, INPUT_PULLUP);  
}

void loop() {
    // 2번 핀의 상태(0 또는 1)를 읽어서 변수에 저장
    int btnPush = digitalRead(2); 

    if (btnPush == LOW) {      // 누르면 0(LOW)이 들어오는 풀업 방식
        digitalWrite(13, HIGH); // LED 켜기
    } else {
        digitalWrite(13, LOW);  // LED 끄기
    }
}

5. 🎯 심화 미션: 스위치 만들기 (토글 방식)

현재 코드는 누르고 있을 때만 불이 켜집니다. 하지만 우리가 쓰는 전등 스위치는 한 번 누르면 켜지고, 다시 누르면 꺼지죠? C언어에서 배운 변수와 논리 연산을 활용해 '토글' 기능을 구현해 봅시다.

int ledState = LOW; // 현재 LED의 상태를 기억하는 변수

void setup() {
    pinMode(13, OUTPUT);
    pinMode(2, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
    if (digitalRead(2) == LOW) {  // 버튼이 눌렸다면
        ledState = !ledState;     // 상태를 반전 (! 연산자 사용)
        digitalWrite(13, ledState);
        
        delay(300); // 디바운싱: 버튼이 떨리면서 여러 번 눌리는 걸 방지
    }
}